DE1584902A1 - Method and device for anaerobic sewage sludge treatment - Google Patents

Method and device for anaerobic sewage sludge treatment

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DE1584902A1
DE1584902A1 DE19661584902 DE1584902A DE1584902A1 DE 1584902 A1 DE1584902 A1 DE 1584902A1 DE 19661584902 DE19661584902 DE 19661584902 DE 1584902 A DE1584902 A DE 1584902A DE 1584902 A1 DE1584902 A1 DE 1584902A1
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Verfahren und Vorrichtung zur anaeroben Abwasser4chlammbehandlung Die Erfindung bezieht sich aur die Abwasserbehandlung und betrifft insbesondere die anaerobe Schlammfaulung von Ab- wässern. Die vorliegende ErfJ-ndung stellt eine Weiterentwicklung des-Abwaseerbehandlungsverfahrens dar. das in der US-Patentschrift 2 777 815. von Tom H. Forrest. ausgegeben an 15. Januar 1957, beschrieben ist.Method and apparatus for the anaerobic Abwasser4chlammbehandlung The invention relates aur wastewater treatment and in particular relates to the anaerobic sludge from waste water. The present invention ErfJ-represents a further development of-Abwaseerbehandlungsverfahrens. Described in US Patent 2 777 815. Tom H. Forrest. issued January 15, 1957 .

Das Rohabwasser enthält organische Substanz* die aus Fetten* Proteinen und Kohlenwasserstoffen besteht; obwohl diese Stoffe nur einen sehr kleinen Prozentsatz des Gesamtabv&Aservolumens ausmachen. stellen sich die unangenehmsten Bettandteile des Abwassers heraus« Deshalb ist es übliche wie In der erwähnten PatentschrIft beschrieben. Stoffe% dIediese Bestandteile des Abwassers enthaltene. aus dem Hohabwaa ter auszuscheiden. Diese-Abtrennung findet zu Beginn des Abwaszerbehandlungsverfahrens statt. Diese belästigenden und oft unangenehmen Bestandteilemerden dann biologisch abgebaut und In Gase umgewandelt, die kein Verarbe itungsproblem darstellen, ja Im Gegentell,sogar nützliche Nebenprodukte der Abwasserbehändlungsanlage sein können' Die RollL aEir, .,§blaM£auluna Bei dem erfindungsgeengen ßyetom wierden4 wie In der erm wähnten Patentlchrift Von Po-rreit. die biologisch ebbau-m baren Fette, Proteine und Kohlen-wasserstoffe In Metharw* Kohlendioxid und Spurengaze,unizewande-It-mit Hilfe eine4 Faulungsprozegies. der in einem Schlajimfaulraum etatt- findets'Die organischen Festetoffe In dem Rohabwa44*t (welche die erwähnten biologisch abbaubaren Stoffe um4, £essen). werden aus dem Hohabwagner in einen eret» Klär- oder Absetzbecken abgeachieden und bildm etr*n liprimären Schlamm". Was, das Volumen betrifft. 4o stellt dieser primäre Schlamm einen ziemlich geringen Proient- satz des Gesamtabwassers dar und besteht in der Haagt- sache aus Wasser. Durch die Anwesenheit dieser or.gant«hen Stoffe bilden sich Jedoch Kolloide." die -die Abicheidung der Feststoffe des primären Schlamms aus dem Wasser (Ent- wässerung) schwierig machen, Die Entwässarung i&t folg- lieh nicht durchführbar, wenn man lediglich einfache Klärbecken oder dorgle-Ichen verwendet, Es hat sich herausgestellt. daß unter den organischen 4 ßtoffen in dem-primären Schlammt der-aus dem ersten Klärbecken entnommen wirds die biologiscli abbaubaren (flüchtigen.) -organischen Bestandteile. nämlich die Fette. Proteine und Kohlenwasserstoffet nicht nur für die ekelerregende Wirkung des Abwassers verantwortlich sIndg sondern auch als Xolloide und feine Suspengionen existierent welche die Entwäs4erung schwierig und zeitraubend gestalten. Atuefga e des Paulungsprozesses ist es, die biologisch abbaubarent organischen Stoffe in dem primären Schlamm In IteLcht#verarbeit:bare oder sogar nutzbare Gase umzuwandeln. In.der erfindungsgemäßen System erfolgt diese Umwandlung durch anaerobe.Faulunga die aus den Fetteni Proteinen und-Kohlenwas4erstoffen in dem primären #ichlamm Methan- und--Kählendioxidgase macht.The raw sewage contains organic matter * which consists of fats * proteins and hydrocarbons; although these substances only make up a very small percentage of the total volume. turn out to be the most unpleasant bed parts of the sewage «Therefore it is usual as described in the patent specification mentioned. Substances% that contain these components of the wastewater. to leave the Hohabwaa ter. This separation takes place at the beginning of the waste water treatment process. These annoying and often unpleasant constituents are then biodegraded and converted into gases that do not pose a processing problem, yes, on the contrary, can even be useful by-products of the wastewater treatment plant ' The RollL aEir,., §BlaM £ auluna In the case of the inventive ßyetom, as in the erm mentioned patent pamphlet Von Po-rreit. the biological ebbau-m fats, proteins and hydrocarbons in Metharw * Carbon dioxide and trace gauze, unizewande-it-with the help of a4 Digestion process. who eats in a sleeping room Findets'The organic solids in the Rohabwa44 * t (which remove the mentioned biodegradable substances4, £ eat). are from the Hohabwagner into an eret » Separate clarification or settling basins and measure the images liprimary mud ". As for the volume. 4o poses this primary sludge has a fairly low percentage rate of total wastewater and consists of the Hague thing made of water. Through the presence of these organs However, substances form colloids the solids of the primary sludge from the water ( watering) difficult, the drainage i & t follow- Not feasible using just simple clarifiers or dorgle-ichchen, it turns out. that among the organic 4 substances in the primary sludge that is removed from the first clarification basin are the biologically degradable (volatile) organic constituents. namely the fats. Proteins and hydrocarbons are not only responsible for the disgusting effect of the wastewater but also exist as xolloids and fine suspensions which make drainage difficult and time-consuming. Atuefga e of the Paulung process is to process the biodegradable organic substances in the primary sludge into IteLcht #: converting bare or even usable gases. In the system according to the invention, this conversion takes place through anaerobic digestion, which turns the fats into proteins and hydrocarbons in the primary methane and carbon dioxide gases.

.Anagggk2 Liäulung, der, j2glMärei-i öclilaMs Die anaerobe-Faulung wird von mindestens zwei Hauptgruppen von Bakt#,riei-i In dem Schlamm durchgefWirt.-nämlich vcn - solchen, die «a1.9 "Gruppe III-Bakterien bezeichnet werden sollen. und vor. den sogenannten_'lGruppe IIII-Bakterien oder methanbildenden Bakterient Diese Bakterien arbeiten nachei-nander in der Weise..daß die Gruppe-I-Bakterien die Fette. Proteine und 1,-ohlenwasserstoffe in Fettsäuren #vorherrschend) und andere Stoffe umwandeln; danach verwandeln die Gruppe-II-Bakterien oder methanbildenden Bakterlan di.e von der Bakteriengruppe I erzeugten Fettsäuren in Methan und Kohlendioxid. Bei der letztgenannten Umwandlung wird auch etwas Wasser erzeugt. Dieser fortschrei-'tende Prozess verarbeitet nicht nur di-e ekelerregenden organischen Stoffe'in dem primären Schlamm. sondern beseitigt dadurch auch diejenigen Stoffe, die hauptsächlich für die Behanderung der Schlammentwässerung verantwortlich sind. Wenn also der so behandelte 8chlamm den Faulraum verläßt. kann er leicht in Wasser und nichtstörende Feststoffe getr ennt werden. beispielsweise durch Absetzen in einem Tank oder dergleichen. der den aus dem Faulraum kommenden Faulschlamm aufnimmt..Anagggk2 Liäulung, der, j2glMärei-i öclilaMs The anaerobic digestion is carried out by at least two main groups of bacteria in the sludge - namely vcn - those which are to be called "a1.9" group III bacteria and before. the so-called group IIII bacteria or methane-forming bacteria. These bacteria work one after the other in such a way that the group I bacteria convert fats, proteins and hydrocarbons into fatty acids (predominantly) and other substances Then the group II bacteria or methane-forming bacteria convert the fatty acids produced by bacteria group I into methane and carbon dioxide. The latter conversion also produces some water. This progressive process not only processes disgusting organic substances Substances in the primary sludge, but also removes those substances that are mainly responsible for the treatment of the sludge dewatering amm leaves the septic tank. it can be easily separated into water and non-interfering solids. for example by settling in a tank or the like. which picks up the digested sludge coming from the digester.

Zweck -der ErfindunF-Die Umwandlung der aus Fetten. Proteinen und ICohlenwasserstoffen bestehenden Gruppe organischer Feststoffe in dem primären Schlamm zu Fettsäuren (und zwar hauptsächlich Säuren aus der.Gruppe mit niedrigem Molekulargewicht) und noch elementareren Verbindungen oder Grundstoffen mit Hilfe der Gruppe-I-Bakterien bietet bei zweckmäßigej: Durchführunekeine ernsten Schwierigkeiten. insbesondere dann nicht'. wenn man gemäß der Lehre des erwähnten Patentes das Faulraumgas-noch einmal durch den Faulraum zirkulieren läßt,Der einschränkende bakterielle Stoff- w echselvorgang #n dem Faulraum ist vermutlich derjenige des Abbaus und der Umwandlung der Fettsäuren und anderer von der Gruppe 1 erzeugten Elemente In geth4n und Kohlen- dIoxid_bei gleIchzeMger Erzeugung von Wasser mit Hilfe der Gruppe-II-Bakterien, Wie schonrerwUmte arbeiten die Bakterien der beiden Grup- pen naeholnander, vas.Ihre Wirkungen betrifft. indem dje methanbildenden Bakterien di e-von den Gruppe-I-Bakterien er-zeugten Produkt e angreifen. Wenn also unter dieser Gegebenheit in einem üblichen Faulraum der Methenbildungege Prozeß normalerweise oder von sich aus langsamer verläuft als der-von der Gruppe 1 bewirkte Prozeßt hat offensteht- lieh eine Lrhöhung der In einem Mitraum von,den- sethen- U,ldenden Bakterien entwickelten 6anrAenge eine Verkürsung der Verwellzeit In-dem Faulraum oder bei gleichbleibender Verwellzeit eine Steigerung der verarbeiteten Schadttoft.- menge.zur Folge* Diese Verbet49tung:wUrdt auch qtne Vor- kleinerung des Faulraums ermötlichens falls eine neue An- lajo InMallIert worden »ölle Die VOVIIO$Onde' ErtUAM erzielt diesen Fortschritte er Die.Ertind,ung/r'eicht die erwähnten Vorbei94trumon dOurche daß die mothanbildenden Bakterion in den Y$i4»tun einer blologlich nutzbaren IM*rigltqatll* Z th M der dien Bakterien aus den Stoffen In dent primären Sehbm des Paulraums unmittelbar verfügbaren Energie versorgt werdeng in einem Maße", dag die direkt verfUg4are Energie Ubertriffto Die Erfindung verwandelt den-primären Sohl*= in einen "Superachlum". deig,-ein; Schlakm ritt einer vor- .mehrten verfügbaren Energlemenges Dies bewirkt entweder eine Steigerung der Regenerierungsrate der methainbilden- den Baktertentamille oder eine Zunahme der Stoffwechsel- rate der einzelnen Bakterien oder auch beides. Diese Ein- zelheiten sind nicht bekennt; bekannt Ist jedoch, daß ein nach der Lehre der Erfindung arbettender Paulraum weniger Zeit zur Umwandlung. der von-der Gruppe 1 erzeugten PottaKuren in 14ethan-md Kohlendlexid benütigt als der gleiche Paulraum ohne Mv*n4=.# der Erfindung bei sontt gleichen Bedingungen* Daa be4te derieeit bekannt4, V-ert4)igen 'aut AullbWX der Erfindung besteht darin. einen ßuptr"hl»M durch Eine, letten einer tufbauenden (*ndbo1-14ohm) ßubetann in der IPOVM von xol»kulat140 li*8»«4tort. to"). #M, den ichlem- 4u 4oh*tteno Ole Wtrtoei»It U8444 lbrtüwtno wird er«, höhte wenn 41*44r Schrt.tt bot eineia feulraum nach Art, foij#htg,en 4,st rorro*t»Patonten ammonft wirdg bei d« 44» Pstulram *in Zerttguwr eintöbsub tote der zur ,gon#Z$rkuU#ton von 044 durob den In den Pau»äum Bei dem derzeit wirt schaftlichsten Verfahren zur Ausübung der Erfindung wird der Superschlamm durch Gewinnen von Wasserstoffgas aus dem den Faulr.aum verlassenden Gasstrom vor dessen Rückleitung durch den Faulraum. gebildet. Hierzu wird ein Teil dieses zur Rückleitung bestimmten Faulraumgases (eventuell auch das gesamte Gas) außerhalb des Faulraums durch eine Gasumbildungseinrichtung geschickt. in der das Faulraumgas In Wasserstoff. Kohlenmonoxid und anderen untergeordnete Gase aufgespalten wird. Diese Gase werden zu dem Hauptgasstrom zurückgefiUirt, bevor dieser erneut In den Faulraum geleitet wird. Im Rahmen'de7s allgemeinen Erfindungsgedankens kann. wenn Aasserstoff als aufbauende Substanz verwendet wird. dieser auch von einer eigenen Vorratsquelle zugeführt werden. Iii Anlagen, bei denen.das von dem Faulschlamm entwickelte Gas wie bei dem Forrest"Patent nach einmal durch den Faulraum. geschickt vird.i, kann. ve . nn eine eigene Wesserstoffquelle verwendet wird& der Wasserstoff in den Zum Faulraum. zurückströmenden Gässtrom eingeleitet-werden, wie dies auch mit dem durch Aufspalten des Fatilraumgases erzeugten Wasserstoff geschieht. Weitere Einzelheiten in der Ausübung der Erfindung gehen aus der'nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen hervor. L-le zeigen. Purpose - of the invention - The conversion of fats. Proteins and hydrocarbons, the group of organic solids in the primary sludge to fatty acids (mainly acids from the low molecular weight group) and even more elemental compounds or precursors with the help of the group I bacteria presents no serious difficulties when carried out appropriately. especially not then '. if, according to the teaching of the patent mentioned, the digester gas is once again allowed to circulate through the digester, the restrictive bacterial substance change process #in the septic tank is probably the one the breakdown and conversion of fatty acids and others elements produced by group 1 In geth4n and carbon dIoxid_with simultaneous generation of water with the help of group II bacteria, The bacteria of the two groups work as if pen closer, vas. Their effects are concerned. by dje methanogenic bacteria di e-from the group-I bacteria attack produced products. So if under this Given in a usual septic tank for methene formation Process normally or inherently slows down as the process brought about by group 1 is open lent an increase in The bacteria developed a shortening the Verwellzeit In-the septic tank or at the same Warping time an increase in the processed Schadttoft. as a result of this * This prohibition: enable the digestion chamber to be reduced in size if a new lajo been installed »oils The VOVIIO $ Onde 'ErtUAM make this progress he The occurrence is unjustified for the aforementioned passers-by that the mothan-forming bacteria in the Y $ i4 »do a logically usable IM * rigltqatll * Z th M of the bacteria from the substances In dent primary Sehbm directly available energy in the Paulraum are to an extent "that the directly available energy The invention transforms the primary sole * = into a "superachlum". deig, -ein; Somebody rode forward .multiple amount of available energy This either causes an increase in the regeneration rate of the methain-forming bacterial tentomile or an increase in metabolic rate the individual bacteria or both. This one details are not confessed; It is known, however, that a Paulraum sleeping room according to the teaching of the invention less time to convert. that generated by group 1 PottaKuren in 14ethane-md carbon dexid used as the same Paulraum without Mv * n4 =. # of the invention at sontt same conditions * This is already known4, V-ert4) igen 'to AullbWX der Invention consists in it. a ßuptr "hl» M through one, letten a tufbauenden (* ndbo1-14ohm) ßubetann in the IPOVM from xol »kulat140 li * 8» «4tort. to "). #M, the ichlem- 4u 4oh * tteno Ole Wtrtoei "It U8444 lbrtüwtno he will", increased if 41 * 44r steps tt offered a feulraum like, foij # htg, en 4, st rorro * t »Patonten ammonft wirdg bei d« 44 »Pstulram * in Zerttguwr eintöbsub tote der zur , gon # Z $ rkuU # ton of 044 durob den In den Pau »äum In the currently most economical method for practicing the invention, the super sludge is produced by recovering hydrogen gas from the gas stream leaving the digester before it is returned through the digester. educated. For this purpose, part of this digestion chamber gas intended for return (possibly also all of the gas) is sent outside the digestion chamber through a gas conversion device. in which the digester gas In hydrogen. Carbon monoxide and other subordinate gases are broken down. These gases are returned to the main gas flow before it is returned to the digester. In the context of the general inventive concept. when hydrogen is used as an anabolic substance. this can also be supplied from its own supply source. III Systems in which the gas developed by the digested sludge is sent once through the digestion chamber, as in the Forrest patent, can. Ve . Nn its own hydrogen source is used & the hydrogen is introduced into the gas flow flowing back to the digestion chamber. as also happens with the hydrogen generated by splitting the harmful space gas.Further details in the practice of the invention will emerge from the following description with reference to the drawings.

Pig, 1 ein Blückschema einer Abvasserbehandlungsanlage, das einen BetrIebsablauf in dem Faulraum des primären Schlammes zeigt; Fig. 2 eine Skizze einer Abwasserbehandlungsanlage mit einem erfindungsgemäß betriebenen. Faulraum für den primären Schlamm; Fig- 3 ein Diagramm. das die Gaserzeugung eines Kontrolltaulraumes und eines nach der Lehre der Erfindung betriebenen Faulraumes unter Beschickung mit verschiedenen organischen Schadstoffen zu vergleichen gestattet.Pig, FIG. 1 is a block diagram of a waste water treatment plant showing an operating sequence in the digester of the primary sludge; 2 shows a sketch of a wastewater treatment plant with one operated according to the invention. Digester for the primary sludge; Fig. 3 is a diagram. which allows the gas generation of a control septic tank and a septic tank operated according to the teaching of the invention to be compared when charged with various organic pollutants.

Fig. 1 ist ein Blockschema derAbwasserströmung durch eine Anlage mit einem erfindungsgemäßen Faulraum. Als passender Rahmen für die vorliegende Erfindung soll kurz ein typisches Abwasserbehandlungssystemä aus-gehend von dem Rohabwasser, beschrieben werden. Das Rohabwaeser gelangt in ein erstes Klär- oder Absetzbecken. dessen Einzelhäiten nicht Gegenstand der Erfindung sind, In diesem Bekken lagern sieh gewisse Stoffe ohne weiteres ab" die-dann gesammelt und als "primärer Schlamm" abgeführt'verden.Fig. 1 is a block diagram of the flow of sewage through a plant having a digester according to the invention. As a fitting framework for the present invention, a typical sewage treatment system based on the raw sewage will be briefly described. The raw water goes into a first clarification or settling tank. The details of which are not the subject of the invention. In this basin, certain substances are readily deposited "which are then collected and removed as" primary sludge ".

Der primäre Schlamm macht etwa 1 Vol-% des Rohabwassers aus und kann aus dem Klärbecken mit in der Fachwelt bekannten Verfahren entfernt werden. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen. daß die Prozentangaben sich. soweit nichts anderes erwähnt. auf Volumenprozent beziehen; diese sind jedoch nicht exakt. weil die Zusammensetzung des Ausgangsmaterials (Rohabwasser) etwaz variiert. Der Rest.des Rohabwassers. etwa 99 %. umfaßt wässerige Lösungen .und Suspensionen, dL'e in eine Belebtschlammanlage oder zu einem Rieselfilter gepumpt werden.The primary sludge makes up about 1 % by volume of the raw sewage and can be removed from the clarifier using methods known in the art. It should be pointed out at this point. that the percentages are. unless otherwise stated. refer to volume percent; however, these are not exact. because the composition of the starting material (raw sewage) varies somewhat. The rest of the raw sewage. about 99 %. includes aqueous solutions and suspensions that are pumped into an activated sludge system or to a trickle filter.

Der in den Faulraum eingebrachte primäre Schlamm wird nun gemäß der Erfindung behandelt. Die Faulschlammbecken und Ausrüstungen des Faulraums sind an und für sich gebräuchliehe Einheiten.The primary sludge introduced into the digester is now according to Invention treated. The digested sludge tanks and septic tank equipment are on and units common to themselves.

In Fig. 1 Ist der primäre Schlamm In dem Faulraum durch_ ein Kästchen dargestellt; für die Skizze der Fig. 1 Ist der primäre Schlamm als Grundlage mit 100 % angesetzt. obwohl er nur 1 % des Rohabwassers ausmacht. Wie aus dem Schema ersichtlich, besteht der pr-imäre Schlamm aus einer wässerigen Suspension von Fastatoffen (5 Gew. In Wasser (95 Diese Feststoffe dUrfen nicht mit den Lösungen und Suspensionen verwechselt werden, die aus dem Rohabwasser in dem ersten Absetzbecken zu der Belebtschlammanlage. den llieselfiltern oder anderen Behandlungseinrichtungen abgeleitet wurden und welche nicht Gegenstand der Erfindung sind.In Fig. 1, the primary sludge in the digester is represented by a box; For the sketch in FIG. 1, the primary sludge is set at 100% as the basis. although it only accounts for 1% of the raw sewage. As can be seen from the diagram, the primary sludge consists of an aqueous suspension of fasta substances (5 % by weight in water (95) These solids must not be confused with the solutions and suspensions that come from the raw sewage in the first settling tank to the activated sludge plant. the diesel filters or other treatment devices were derived and which are not the subject of the invention.

, V rie aus Fig. 1 ersichtlich, bestehen die festen Bestandteile des primären Schlaihms (nun mit 100 ;1'ol angesetzt) aus etwa 20 fo iner-ter Masse, etwa Schlacke. Sand usw..(1'ol now recognized by 100) from about 20 fo iner ter-mass, such as slag., V rie of Figure 1, the solid components of the primary Schlaihms exist. Sand etc ..

und organischer Masse. die in dem Schema als organische Feststoffe bezeichnet sind. Zu den organischen Feststoffen gehört eine Gruppe von biologisch nicht abbaubaren, relativ harmlosen Feststoffen, die nach dem Faulprozeß anderer. organischer Stoffe sich ohne weiteres absetzen und keine weitere Schwierigkeit in-dem Faulprozeß darstellen. Was die organischen Kolloide betrifft. die nunmehr mit 100 % angesetzt sind. so sind 50 % davon biologisch nicht abbaubar. Die'se Feststoffe schließen organische Stoffes wie Zellulose. Lignin. Keratine usw. ein. Die biologisch nicht abbaubaren organischen Feststoffe. die anorganischen Stoffe und die Schlacke von den abgebauten organischen Stoffen bilden den Feststoffbestandteil eines Schlamms. der als "Faulschlamm" bezeichnet wird und den Hauptaus-' stoß des Faulraums bildet. Der Faulschlamm. der aus etwa 4 % Feststoffen und 96,% Wasser besteht. kann in ein-Absetzbecken gepumpt werden. wo er entwässert wird, und weiter zu Schlammteichen, wie in der Forrest-Patentschrift dargelegt.and organic matter. referred to as organic solids in the scheme. Organic solids are a group of non-biodegradable, relatively harmless solids that are left to rot by others. organic substances settle easily and represent no further difficulty in the putrefaction process. As for the organic colloids. which are now set at 100% . 50% of it is not biodegradable. These solids include organic matter such as cellulose. Lignin. Keratins, etc. a. The non-biodegradable organic solids. the inorganic matter and the slag from the decomposed organic matter form the solid component of a sludge. which is referred to as "digested sludge" and forms the main output of the digester. The digested sludge. which consists of about 4 % solids and 96% water. can be pumped into a sedimentation basin. where it is drained, and on to mud ponds as set out in the Forrest patent.

Die anderen 50 5 der organischen Feststoffe sind biologisch abbaubar und werden oft als flUchtige Bestandteile bezeichnet. Die Umwandlung dieser Bestandteile bildet die Aufgabe der Erfindung. Eie schon erwähnt.-umschließt die Gruppe dieser Feststoffe. die hauptsächlich aus Fetten, Proteinen und Kohlenwasserstoffen bezteht, solche Substanzen, die_ die äkelerregenden Eigenschaften des Abwassers verursachen und auch eine kolloi.dale Suspension anderer.Feststoffe in dem Faulraum bewirken. Der Faulprozeß vermindert dann (le kolloidale-Suspension und verbessert die £lntwässerungseigenschaften des verbleibenden Schlamms-, Die Hauptaufgabe -des Faulraums Ist der Abbau der bilogisch Übbaubürenorganischen Feststoffeo Wie schon erwähnt, erfolgt dieser durch bakteriellen ßtottwechsels der diese -Pestatoffe vergärt, reduzierte und In Gase und Flüssigkeiten umwandelt.The other 50 5 of the organic solids are biodegradable and are often referred to as volatile ingredients. The conversion of these constituents forms the object of the invention. Eie already mentioned.-encloses the group of these solids. which consists mainly of fats, proteins and hydrocarbons, those substances which cause the noxious properties of the sewage and also cause a colloidal suspension of other solids in the digester. The putrefaction process then reduces (the colloidal suspension and improves the drainage properties of the remaining sludge, the main task of the digestion chamber is to break down the organic solids o As already mentioned, this takes place through bacterial exchange of these pesticides fermented, reduced and in gases and converts fluids.

Wie auch bereits erwähnt, Ist die Umwandlung der Fette. Proteine und Kohlenwasserstoffe In Faulgase eine Kettenreakt Ion, deren erster Schritt von der Bakteriengruppe I durchgeführt wird. Dieie Bakterien atsimilleren#die biologisch abbaubaren Fentstoffe und wandeln sie unter Bildung.von interzellularen Ubergangssubstanzen in Festsäurän. Alkohole. verschiedene Gase und andere Elemente und Verbindungen um& wie das Schema der Fig. 1 zeigte Das .Entprodukt der Stoffwechseltätigkeit der Bakteriengruppe I sind hauptsächlich Fettsäuren, und zwar insbesondere diejenigen mit niedrigem Holekulargewicht. Unter diesen iste wie sich herausgestellt hat% bei der Umwandlung von ,Fetten. Proteinen und Kohlenwasserstoffen dieEssigsäure als Endprodukt vorherrschend.As also mentioned earlier, Is the conversion of fats. Proteins and hydrocarbons In digester gases a chain reaction ion, the first step of which is carried out by group I of bacteria. The bacteria atsimilleren the biodegradable substances and convert them into solid acids with the formation of intercellular transition substances. Alcohols. various gases and other elements and compounds around & as the scheme of Fig. 1 showed. The by-product of the metabolic activity of bacterial group I are mainly fatty acids, especially those with a low molecular weight. Among these is found to be% conversion of fats. Proteins and hydrocarbons predominate with acetic acid as the end product.

Zu den erzeugten Alkoholen gehören ;kthylalkohol und Nthylalkohol. Es wird auch etwas Ammoniak erzeugt% der aber ebenso wee6 wie eine kleine Menge von.molekularem-Wasserstoff. die evzeugt wird-% nicht alls abze,g,#abenes Faulraumgas in Erscheinung tritt. sondern von den Bahterien, im Faulraum als i-#'iner,-,-equelle assiml-liert wird. Außerdem produziert die Bakteriengruppe I auch Kohlendioxid. Ein Teil diese s Kohlendioxids wird'von den methan-bildenden Bakterlen'aseimiliert. ein-Teil er'scheint in der Abgasleltungfür die entwickelten.Faulrau'mgases Bgkte belle MethanbildUne Man nimmt an" daß die methantLdenden Bakterien die für-die .Methanproduktion notwendige Zellenergie den organischen Säuren auf folgendem Wege entnehmen: Co 2 + 4H 2 CH4 + 2H0H 6o,6 keal Es ist zu beachten. daß diese Reaktion von Kohlendioxid und molekularem Wasserstoff zur Erzeugung von Miethan ein aufbauender StoffW'echsel oder Anabolismus ist und daher e in energieliefernder Prozeß für die bakteriellen Zellen.To the generated alcohols include; kthylalkohol and Nthylalkohol. It also produces some ammonia% of wee6 but just as a small amount von.molekularem-hydrogen. the ev is generated-% not all abze, g, # abenes digester gas appears. but from the bahteries, in the lazy room, as i - # 'iner, -, - equelle is assimilated. In addition, bacteria group I also produces carbon dioxide. A portion of this carbon dioxide s wird'von the methane-forming Bakterlen'aseimiliert. Part of it appears in the exhaust system for the developed digestive gases Bgkte belle MethanbildUne It is assumed "that the methane-producing bacteria extract the cell energy necessary for the methane production from the organic acids in the following way: Co 2 + 4H 2 CH4 + 2H0H 6o, 6 keal It should be noted that this reaction of carbon dioxide and molecular hydrogen for the production of rent is a building up metabolism or anabolism and therefore an energy-supplying process for the bacterial cells.

.Er stellt den Bakterien Zellenergie zur Verfügung. entweder für deren Wiederbildung oder zur Erhöhu-ag der Umwandlungsrate anderer Substanzen. auch in abbauenden Stoffwechselreaktionen. Die genauen Einzelheiten der Nutzbarmachung dieser Energie -sind nicht bekannt. aber ihre Auswirkungen sind es und werden von der Erfüdung in Dienst gestellt& Wenn die methanbildenden Bakterien genUge-,-id i #iiergie aufgenommQin:ha-ben, beispielsweise aus dem cben angegebenen .#Prozeet sind diese Bakterien in der Lage, die verschiedenen von der Bakteriengruppe I erzeugten organischen Säuren umzuwandeln. Die Reaktion der Methan-bildenden Bakterien mit-Essigsäure verläuft vermutlich nach der folgenden abbauenden (katabolischen) Reaktion: CH 3 COOH + 2H0H Co 2 + 8H (-) 66',l kcal (ES-Sigsäure) Diese Reaktion ist eine Dissimilation. da sie Energieabr c#abe von den Bakterienzellen fordert. Das Kohlendio,id, das aus obiger Reaktion gewonnen wird und auch im Überschuß in.dem Faulraum vorhanden sein mag, und der aufdiese Ueise erzeugte Wasserstoff werden nach der früher, angegebenen aufbauenden (anabolischen) Iteaktion in Methan umgewandelt.It provides the bacteria with cell energy. either for their regeneration or for increasing the rate of conversion of other substances. also in degrading metabolic reactions. The exact details of the utilization of this energy are not known. but their effects are there and are put into service by the invention & if the methane-forming bacteria are ingested enough -, - id i #iiergieommQin: have, for example from the cben specified. # process, these bacteria are able to the different from the Bacteria group I convert generated organic acids. The reaction of the methane-forming bacteria with acetic acid presumably proceeds according to the following degrading (catabolic) reaction: CH 3 COOH + 2H0H Co 2 + 8H (-) 66 ', 1 kcal (ES-acetic acid) This reaction is a dissimilation. because it demands energy from the bacterial cells. The carbon dioxide, which is obtained from the above reaction and which may also be present in excess in the digester, and the hydrogen produced in this way, are converted into methane according to the anabolic (anabolic) reaction mentioned earlier.

,2,s gibt noch andere Stoffwechselreaktionen mit Fettsäuren. beispielsweise eine mit der Ameisensäure. die aufbauend Lst; aber die 'Ü-'ssi-#-säurereakti-or#iber-wiegt. Der Gesamteffekt aller Fettsäuren, beispielsweise Ameisensäure, ist katabolisch (abbauend) und dies ist ein wichtiger einschränkender Faktor in bisherigen Faulräumen, weil die von der Bakteriengruppe I produkierte Stoffmenge, die für die methanbildenden B2kterien energiespendend (anabolisch) ist. relativ begrenzt ist., 2, s are other metabolic reactions with fatty acids. for example one with formic acid. the constructive Lst; but the 'Ü-'ssi - # - säurereakti-or # iber-weighs. The overall effect of all fatty acids, such as formic acid, is catabolic (degrading) and this is an important limiting factor in previous lazy rooms, because the amount of substance produced by bacterial group I is necessary for the methane-forming B2 is energizing (anabolic). is relatively limited.

Zusammenfassend sei also festge-stellt: da Essigsäure das hauptsächliche Stoffvechselprodukt der Bakteriengruppe I ist und da deren Umwandlung (Dis2imilation) in Methan.Zellenergie abzieht (Katabolismus), liegt auf der Hand, warum die methanbIldenden Stoffe als Ursache für die unerwünscht langen'VLaufzeiten In dem Faulprozeß bei einer vorgegebenen Menge an flüchtigen organischen F*eststoffen anzusehen sind. Die Alkohole, der Ammoniak und das-Kohlendioxid. die ebenfalls von der Bakterlengruppe I erzeugt werden,. -werden. vermutlich von den-mathallbildenden Bakterien als Zwischenprodukü bei der Methanerzeugung metabolisch assimiliert und er-scheinen daher nicht in den Faulraumgasen.In summary, it can be said that acetic acid is the main one Is the metabolic product of bacterial group I and since its conversion (dis2imilation) in methane.cell energy withdraws (catabolism), is obvious, why the methane-forming substances are the cause of the undesirably long running times In the putrefaction process with a given amount of volatile organic solids are to be seen. Alcohols, ammonia and carbon dioxide. also from of bacterial group I are generated. -will. probably by the mathall educators Bacteria as an intermediate product in the production of methane are metabolically assimilated and Therefore do not appear in the digester gases.

Was den von der Gruppe I erzeugten Wasse5rstoff betrifft, so -wird dieser als Zellenergiequelle (anabolisch) für die methanbildenden Bakterien von diesen vollständig assimiliert; daher erscheint in den Standard-Paulprozesse-a k--in 'dasserstoffgas in der Analyse der Faulgase.As for the hydrogen produced by Group I, -will this as a cell energy source (anabolic) for the methane-forming bacteria of these fully assimilated; therefore appears in the standard Paul processes-a k-in 'hydrogen gas in the analysis of the digester gases.

Beladunzseffe,Ict Der Ausdruck "Beladen", der hier mit Bezug auf den anaeroben Faulprozeß gebraucht wird. betrifft die zugeführte Menge von "flüchtigen" organischen Feststoffen. die auf dem Wege über den primären Schlamm in einen vorgegebenen Faulraum gelangen. Diese Beladung mit flüchtigen Feststoffen wird gewöhnlich etwa in-. Gewichts.einheiten flüchtiger Feststoffe pro Kubikmeterder Faulraumkapazität oder äh-nl,![-ch au.ggedrückt Da--. d,ex, in- e inen. Faulraum eingespeiste primäre Schlamm. %-,vi-Isser enthält und da die Schlacke biologisch und die biologisch nicht abbaubaren organischen Feststoffe inert sind'und unverändert durch den Faulraum-gehent, is t fUr-die Beurteilung des Leistungsvermögens eines Faulraums die Beladung mit flüchtigen .6 organischen Feztstoffen und die Erzeugung von Faulgas ausschlagg-ebend.Beladunzseffe, Ict The term "loading" used here with reference to the anaerobic digestion process. relates to the amount of "volatile" organic solids added. which get into a given septic tank on the way via the primary sludge. This volatile solids load is usually about in-house. Units of weight of volatile solids per cubic meter of digester capacity or eh-nl,! d, f, inen domestic e. Digester fed primary sludge. % -, vi-Isser and since the slag is biologically and the non-biodegradable organic solids are inert and passes through the digester unchanged, the loading with volatile organic solids and the Production of digester gas is crucial.

Da die Umwandlungvin viologisch abbaubaren organischen Stoffen In Faulraumgage eine Reihenwirkung ist% die mit der Tätigkeit der methanbildenden Bakterien endigt. und da die Bakteriengruppe !.anscheinend etwa zweimal so schne;Ll arbeitet vie.die methanbildenden Bakterien, produziert die Bakteriengruppe I bei normaler Funktion organische Säuren in größerer Menge pro Zeiteinhelt als von den methanbildenden-Bakterien In Gas umgewandelt werden kann.Since the conversion to biodegradable organic substances In Digestion space is one of the effects of the activity of methane-producing bacteria ends. and since the bacterial group apparently works about twice as nicely vie. the methane-producing bacteria, bacteria group I produces in normal Function of organic acids in greater quantity per time than of the methane-forming bacteria Can be converted into gas.

Wie bei den gewöhnlichen Gärungsprozessen. beschränkt sich die Wirksamkeit der Gruppe I von selbstt weil, sobald die Fettsäuren und Alkohole In der Faulraumlösung eine gewisse Konzentration erreichen, die Bakterien der Gruppe 1 zerstört oder In ihrer 'dirksamkeit gehemmt werden und nun keine oder nur noch eine geringe Produktion organischer Säuren stattfindet.As with the usual fermentation processes. The effectiveness of group I is limited by itself because, as soon as the fatty acids and alcohols in the digester solution reach a certain concentration, the bacteria of group 1 are destroyed or their effectiveness is inhibited and now no or only a small production of organic acids takes place.

Die methanbildenden Bakterien arbeiten zwar langsamer als die Bakterlengruppe I. w ancUi-i jedoch ohne Unterbrechung diese orgz#iiiseiien Säuren in lltethan -und Kohlendloxid um. Folglich verhindern bis zu 4ner bestimmten Beladung die methan -bildenden Eakterien. daß der pH-m-;lert der Faulr'au'mlösungen weit genug absinkt, um die Gruppe-I-Bakterien-wesentlich zu stören oder gar zu vernichten& ppe Wenn die Gru -I-Bakterien für eine bestimmte Faulraum-9 beladung die biologisch abbaubaren organischen Stoffe in-Fettsäuren und andere Bestandteile in X Tagen'umwandeln. brauchen clte methanbill-denden Bakterien 2-X Tage, um diese Stoffe in Faulraumgas und Wasser umzuwandeln. However, the methane-producing bacteria work more slowly than the Bakterlengruppe I. w ancUi-i to without interruption this ORGZ # iiiseiien acids in lltethan -and Kohlendloxid. As a result, up to four specific loads prevent the methane-forming bacteria. that the pH value of the digester solution drops far enough to substantially disturb or even destroy the group I bacteria Convert degradable organic substances into fatty acids and other components in X days. The methane-producing bacteria need 2-X days to convert these substances into digester gas and water.

.-Der durch die Erfindung erzielte Fortschritt Die Erfindung beschleunigt den gesamten Stoffwechselprozeß und macht damit die dem Verfahren eigentümliche Diskrepanz zischen den Reaktionszeiten der Gru ppe-I-Bakterien undder methanbildenden Bakterien weniger störend. Mit derz?it bekannten Verfahren kann nichts für eine Verbesserung dieses 1 : 2 Zeitverhältnisses getan werden; aber der gesamte Faulprozeß kann bis zu einer bes t'immten maximalen Belading - durch Anwendung der Erfindung beschleunigt werden. The progress achieved by the invention. The invention accelerates the entire metabolic process and thus makes the discrepancy peculiar to the process between the reaction times of the group I bacteria and the methane-forming bacteria less disturbing. Nothing can be done to improve this 1: 2 time ratio with the methods known in the art; but the overall digestion process may take up to a maximum bes t'immten Bela thing - of the invention will accelerated by application.

Ets wurde dargelegt. wie Ziellenenergle von den methanbildenden Bakterien e.,itnommen wird durch die Assimilation von Kohlendioxid und IV.asserstoff. ---t#?ias Wasserstoff stammt sicher aus.der Umwandlung der Fette usw. durch die Gruppe-I-Bakterien i--'l r,-*ettsäuren. ziz- wurde auch bereits erwähnt, daß Jasserstoff normalerweise in den Peulraumgas nicht in und man nimmt an. daß die methanbildenden -Bakterien diesen Wasserstoff assimillerent um entweder ihre Umwandlunggsrate oder ihre Regenerlerungsrate zu erhöhen. Dieser Wasserstoff, der aus dem primären Schlamm selbst während des ri-aulprozesses gewonnen wird und nicht Im Ausstoßgas eines normal arUtenden Faulraums erscheint. hat keine #VJ-rkung auf das Verhältnis der äktivitätsraten (X und 2X) der beiden Bakteriengruppen, wie Fig. 1 zeigt. Jedoch kann nach der Lehre der Erfindung wie s.chon erwähnt. die Gasproduktion der methanbildenden Bakterien In einem gegebenen Faulraum bei vorgegebener Beladung mit flüchtigen organischen Feststoffen dadurch erhöht werden. daß man die mthanbildenden Bakterien mit einer bequem verfügbaren (anabolischen) Zellenergiequelle versorgt. Gemäß der Erfindung geschieht dies dadu:#ch, daß der Faulschalmm mit molekularem Wasserstoffgas angereichert wird. So entsteht ein "S.uperschlamm". der etwa in der Hälfte der Zeit aufgeschlossen uird, die für den primärenSchlamm in den leistungsfähigsten bisherigen Faulräumen für Abmasserbehandlung erforderlich war.Ets was set out. like target energy from methane-forming bacteria, it is taken through the assimilation of carbon dioxide and hydrogen. --- t #? ias hydrogen certainly comes from the conversion of fats, etc. by the group I bacteria i - 'lr, - * atty acids. ziz- it has also already been mentioned that hydrogen is normally not in the Peulraumgas and it is assumed. that the methane-forming bacteria assimillate this hydrogen in order to either increase their conversion rate or their regeneration rate. This hydrogen, which is obtained from the primary sludge itself during the boiling process and does not appear in the exhaust gas of a normally operating digester. has no effect on the ratio of the activity rates (X and 2X) of the two groups of bacteria, as FIG. 1 shows. However, according to the teaching of the invention, as mentioned above. the gas production of the methane-forming bacteria in a given digester with a given load of volatile organic solids can thereby be increased. that the mthane-forming bacteria are supplied with a conveniently available (anabolic) cellular energy source. According to the invention, this happens because: #ch that the foul rubbish is enriched with molecular hydrogen gas. This creates a "super sludge". which is unlocked in about half the time that was required for the primary sludge in the most efficient digesters to date for waste water treatment.

Wie schon erwähnt, ist es nicht bekannt, ob der auf diese ##jej-se hergestellte Superschlamm methanbildende Bakterien enthält, die die Fettsäuren rascher umwandeln, als sie dies in d-eiu normalen Schlamm tun, oder ob sie sich einfach ras - cher re-rYanerleren als in normalem Fc!Iulschlamm. Dies ist jedoch unvii:cht!.gl, weil im Ergebnis bei Anwendung der Er-i findung ein Superschlamm mit einem vorgegebenen Gehalt an flüchtigen organischen Stoffen gebildet wird. der schneller als normal v'erarbeitet wird.As already mentioned, it is not known whether the this ## jej-se Super sludge methanogenic bacteria produced contains that convert the fatty acids more rapidly than they do in D EIU normal mud, or whether they just quickly re -rYanerleren than in normal Fc! Iulschlamm. However, this is not correct, because the result of using the invention is a super sludge with a predetermined content of volatile organic substances. which is processed faster than normal.

Schematische Skizze der-Anlage Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Abwasserbehandlungsanlage zur Verarbeitung von_ Superschlamm. Das Rohabwasser läuft in ein erstes Klär-oder Absetzbecken 10. das mit einem üblichen Kollektor 12 für den primären KSchlamm ausgestattet ist. Der primäre Schlamm wird-mit Hilfe einer nicht gezeigten Vorrichtung In den anaeroben Fztulraum 14 gepumpt oder sons-twie gefördert. Dieser Faulraum entspricht vorzugsweise dem in dem Forrest-Patent offenbarten und weist einen üblichen Tank mit einem Dach 16 zum J;inschluß des Faulratunga.-es auf. Schematic sketch of the system FIG. 2 is a schematic representation of a wastewater treatment system according to the invention for processing super sludge. The raw sewage runs into a first clarification or settling basin 10, which is equipped with a conventional collector 12 for the primary K sludge. The primary sludge is pumped or otherwise conveyed into the anaerobic filling space 14 with the aid of a device (not shown). This digester preferably corresponds to that disclosed in the Forrest patent and comprises a conventional tank with a roof 16 for the inclusion of the digester.

Der Faulschlamm mird aus dem Faulraum 14 mittels einer Pumpe 18 abgezogen und durch eine Leitung 19 in einen Behälter 20 geleitet, der als Absetzbecken oder -Tank zur Abscheidung der Feststoffe aus dem 1vIasser in dem Faulschlamm dient. Der Bahälter 20 ist eine übliche Ins-tallationseinheit. Die überstehende Flüssigkeit kann zu einem anderen Teil der Behandlungsanlage rück.geleitet iierden, Lun'dort in üblicher 'wIeise weiterverarbeitet zu werden. -Jenn der Behälter - 20. -wie in -dem lusführungsbei-Ispie,1 darges'tellt, oben geschlossen ist. kann alles ei.itwickelte Gas, zu d'em Methan und Kohlendioxid gehört. durch Verbindungsleitungen 22 und 24 hoch-einmal dem Fatilraumumlauf zugeführt werden; dies-ist Jedoch nicht erfindungsvesentlich.The digested sludge is drawn off from the digester 14 by means of a pump 18 and passed through a line 19 into a container 20 which serves as a settling basin or tank for separating the solids from the water in the digested sludge. The container 20 is a common installation unit. The supernatant liquid can be fed back to another part of the treatment plant, where it can be further processed in the usual way. -Jenn the container - 20. -as shown in the description of Ispie, 1, is closed at the top. can be anything that evolves gas, which includes methane and carbon dioxide. are fed to the fatigue circulation system by connecting lines 22 and 24 high-once; However, this is not essential to the invention.

Um den Faulprozeß in dem primären Schlamm wirksamer zu machen, vird ein Teil des Faulschlamms von der Auslaßleitung-19 des Faulraums. die zu dem Behälter 20 führt, mittels einer Pumpe 30 In eine Zweigleitung 31 abgepumpt, dann durch einen Erhitzer 32 geschickt und In einer,Leitung 33 zum Faulraumtank zurückgeleitet. In dem Beispiel ist ein äußerer Erhitzer dargestellt* es kann aber auch ein interner Erhitzer verwendet werden. Die Einzellieiten dieser Phase des Faulungppr ozesses sind nicht erfindungswesentlich.In order to make the digestion process in the primary sludge more efficient, some of the digested sludge is removed from the outlet line-19 of the digester. which leads to the container 20, is pumped out by means of a pump 30 into a branch line 31 , then sent through a heater 32 and returned in a line 33 to the digester tank. The example shows an external heater * but an internal heater can also be used. The individual lines of this phase of the digestion process are not essential to the invention.

In dem Faulraum des vorliegenden B21spiels ist. wie in der.erwähntenForrest--Patentschrift. ein ortsfester Gaszerstäuber 34 am j-Jnde eines Rohres 36-angeordnet. das sieh durch eine Of fhung im Dach des Faulraumtankes nach unte,i-bls in- die primäre Schlammasse erstreckt. Die ge- zamte Ini- Futilraum erzeugte Gasmenge (eti-la c"4 W-ld 3 L ", vird aus dem Fc-ulraumta,.ilz durch eIne LeitunE CC tfC abgeleitet. _A:i Teil des l,aulratui-gases w ird rnit Hilf e einet ae 42 durch eine auciaeitung 44 noch eii-unal Zurückgeschickt. Die Leitung 44 erhält das Gas aus der Leit'ung [_L, iliber eine "#,#.jeigleJtu-ig 4üa und entläßt es In das zum Zerstäuber j4 fW-irt. -"-3.n die Ziieigle'-- ttu-i.,z 4--,a 1.-steine Ableitung 46 fux das gewonnene Faulgas angeschlossen, die dieses zu verschiedenen Stellen führt. In der Ableitung 46 fst ein ftüc'kschlagventil. 48 vorgesehen, das in Fig. 2 schema'tisch gezeigt ist. Es dient dazu..die Faulung anaerob zu halten, und verhindert. daß Luft von dem Gebläse 42 in die Anlage hineinges'augt wird.In the lazy room of this B21 game is. as in the aforementioned Forrest patent. a stationary gas atomizer 34 is arranged at the j-end of a pipe 36. that looks through an opening in the roof of the digester tank downwards, extending into the primary sludge mass. The GE- zamte Ini- Futilraum generated amount of gas (eti-la c "4 W-ld 3 L ", is taken from the Fc-ulraumta, .ilz through a line CC tfC derived. _A: i Part of the oil aulratui gas w ith help ae 42 through an auciaeitung 44 still eii-unal Sent back. The line 44 receives the gas from the Management [_L, over a "#, #. JeigleJtu-ig 4üa and dismisses it in that to the atomizer j4 fW-irt. - "- 3.n die Ziieigle '- ttu-i., z 4 -, a 1.-stone derivative 46 fux the digester gas obtained connected, which leads this to different places. In the discharge line 46 there is a check valve. 48 is provided, which is shown schematically in Fig. 2. It serves to keep the digestion anaerobic and prevents it. that air is sucked into the system by the fan 42.

Bildung Mon Superscj21a In der erfindungsg.emäßen Anlage. sieh e Fig. 2 4-. Ist in dem Rücklaufsystem des Faulraums ein Gasumbilder 50 eing'ebauta-Der Gasumbilder 50 kann-eine landelsübliche Votr,-ichtung sein. beispielsweise ein "Surface Gas Generator". Modell RX, SRX4 ASRX usw.. hergestellt von der Surface Combustion Division of Midland-Ross Corporation. Toledo. Ohio. USA. Diese Generatoren nehmen Kohlenwasserstoffe in änpfang, beispielsweise das-in dem Faulraumgas enthaltene Methan.-Hit Hilfe eines Katalysators und Wärmeenergie spaltet der Gasumbilder 50 die Kohlenwasserstoffe In ein rudzierendes Gasgemisch auf. das vorzugsweise in der-Hauptsache Wasserstoff enthält. de r gewöhnlich mit Kohlenmonoxid und untergeordneten Gasen gemischt ist. Education Mon Superscj21a In the system according to the invention. see Fig. 2 4-. If a gas converter 50 is built into the return system of the digestion chamber, the gas converter 50 can be a conventional direction. for example a "Surface Gas Generator". Model RX, SRX4 ASRX, etc. manufactured by the Surface Combustion Division of Midland-Ross Corporation. Toledo. Ohio. UNITED STATES. These generators receive hydrocarbons, for example the methane contained in the digester gas. With the aid of a catalyst and thermal energy, the gas converter 50 splits the hydrocarbons into a gas mixture. which preferably contains mainly hydrogen. which is usually mixed with carbon monoxide and minor gases.

Wie Fig. 2 zeigt. ist die Einlaßleitung 52 fü - r den-Gasumbilder 5C- eine zweite- Abzweigung vcn der , "lau,leasleitung 40 und die Ausfaßle ituriz 54 des Gasumbilders schickt das aufgespaltene Paulgas in die Rückleitung 44 oberhalli des Gebläses 42.-.--'.111 'Aegel- oder Drosselventil 56 ist in der ersten 40a ein,-eb&ut. Dieves Ventil 56 ,und der Gasumbilder 50 liegen also parallel zwischen der Fa-ulgasleitüng 40 und der Rückleitung 44. Der Gasumbilder 50 s ärgt für Zufuhr von Luft oder Sauerstoff. die für den Aufspaltungsprozeß des Faulraumgases notwendig sind, und stellt die R3aktionsmärme entweder als elektrische Wärme oder Verbrennungswärme zur Verfügung. Das Drosselventil 56 steuert den Vorgang der Erzeugung von Superschlamm. Einzelheiten dieses Steuerelementes sind nicht erfindungswesentlich. In & gezeigten Ausführungsform wirddie 'Regelung durch die.Parallelschaltung des Ventils,56 und des Gasumbilders 50 vereinfacht. Aufgabe des Ventils 56 ist es, die Nutzproduktion von Faulgas in der Leitung 46 optimal zu-gestalten und dabei den Wärmebedarf des Gasumbilders 50 für die Erzeugung des Superschlamms möglichst zu halten. Bei einem nonml arbeitenden anaeroben Faulraum des Typ2, auf den die Erfindung sich bezieht. tritt praktisch kein #j.-asserstoffgas in dem Faulgas der Leitung' 40 in --i#rscheinix(ig. Dies rUhrt vermutlich daher. daß die Gruppe-I-Bakterlen vor ihrer Behinderung durch die Säure-.konzentration organische Säuren in größerer Menge pro Zeiteinheit herstellen als di3 mothanbildenden Bakterien durch Um#..i"#ndlung von FettsUuren In Methan und Kohlendioxid umwandeln können. Foglljch suchen die methanbildenden Bak- terien tatsächlich In erhöhtem Maß zusätzliche (Duellen c(uf-bau--iider Lnergie. Wie die oben erwähnte Formel zeigt" stell-äh Wasserstoff und Yohlendioxid zusammen eine bequem nutzbare #ue lle solcher Energie dar. Kohlendioxid ist fast ständig im Überfluß in einem Faulraum vorhanden; vermutli.ch ist daher der Wasserstoffgehalt der begrenzende Faktor und dies ha t auch das Exgebnis im erfindungsgemäßen Betrieb eines Faulraums erwiesen.As Fig. 2 shows. is the inlet conduit 52 fo - r den-Gasumbilder 5C a second- branch vcn the "tepid, leasleitung 40 and the Ausfaßle ituriz 54 of Gasumbilders sends the split Paul gas in the return line 44 above halligallo of the blower 42 '-.--.. 111 'Aegel- or throttle valve 56 is a, -eb & ut in the first 40a. Dieves valve 56 , and the gas converter 50 are therefore parallel between the digestion gas line 40 and the return line 44. The gas converter 50 s is necessary for the supply of air or oxygen . necessary for the decomposition process of the digester gas, and provides the R3aktionsmärme either as electric heat or combustion heat is available. the throttle valve 56 controls the operation of the generation of super mud. details of this control element is not essential to the invention. In & embodiment shown wirddie 'control by the Simplified parallel connection of the valve 56 and the gas converter 50. The task of the valve 56 is to increase the useful production of digester gas in the line 4 6 to be optimally designed while keeping the heat requirement of the gas converter 50 for the generation of the super sludge as possible. In a nonml working anaerobic digester of type 2 to which the invention relates. there is practically no hydrogen gas in the digester gas in line 40 in --i # rscheinix (fig. This is probably due to the fact that the group I bacteria, before their obstruction by the acid concentration, contain organic acids in large quantities . per unit produced than di3 mothanbildenden bacteria by order # .. i "#ndlung can convert from FettsUuren in methane and carbon dioxide Foglljch actually seek the methane-producing bacteria in an increased degree additional (c duels (uf-bau - IIStandard Lnergie as. The formula mentioned above shows "if hydrogen and carbon dioxide together represent a conveniently usable source of such energy. Carbon dioxide is almost always in abundance in a digester; therefore the hydrogen content is presumably the limiting factor, and that is what it is." Proven result in the operation of a digester according to the invention.

Eine B-edienungspbrson, die den Wasserstoffgehalt und auch die Abwesenheit von Wasserstoff in dem FaulZ--as der Leitung 40 kennt, wozu etwa ein WasserstoffanzeIger 6ü diene n-mag, kann das Ventil 56 dann auf optimale Betriebsbedin»ngen einstellen. Der 'WasserstoffanzeIger 60 ist ein übliches G,-iat. beispielsweise ein Beckman Modell 7C Gasanalysator. des Typs. der die -,lärmeleitfähigkeit mißt. Die Regeli--Lng geschieht folgendermaßen: Wenn die Anlage in Betrieb Ist und der Gastunbilder 50 ar-beitet, wird das Drosselventil 56 langsam geschlossen, wobei der idasserstoffanzeiger 60 beobachtet vird. Jim Anfang wird kein Wasserstoff in dem Faulgas angezeigt. Jenn jedoch ein Strömungsmesser in die Faulgasleitung 40 eingebracht würde, könnte man feststellen. daß beim Schließ#zn d'es Drosselventils 56a wodurch mehr und mehr Faulga2 durch den Gasumbilder 50 geleitet wird, die ilaultasstrümLi-nz in der Leitung 40 sich verstärkt.An operator who knows the hydrogen content and also the absence of hydrogen in the lazer in the line 40, for which purpose a hydrogen indicator 6 may be used, can then set the valve 56 to optimal operating conditions. The hydrogen indicator 60 is a common G 1 -iat. for example, a Beckman Model 7C gas analyzer. of the type. which measures the -, noise conductivity. The regulation takes place as follows: When the system is in operation and the gas generator 50 is working, the throttle valve 56 is slowly closed, with the hydrogen indicator 60 being observed. At the beginning, no hydrogen is shown in the digester gas. Jenn, however, were to place a flow meter in the digester gas line 40, one could determine. that when the throttle valve 56a closes, as a result of which more and more foul gas is passed through the gas converter 50 , the ilault gas flow in the line 40 increases.

Da beim Schlle'ßen des- Drosselventils -_56 mehr- Faulge!s über den Ga,sumbilder.50 umgeleitet wird und dadurch die Wasserstoffeinspeisung durch die Rückleitung 44.erhöht wird, erfordert dies eine vermehrte Wärmezufuhr zum Gasumbilder.HandelsÜbliche Vorrichtungen des erwähnten Typs funktionieren dazu automatische Wenn der Gasumbilder eine ausreichende Kapazität hat und der Faulraum normal - arbeitet, wird ein Punkt erreicht, bei dem der Wasserstoffanzeiger 60 die Anwesenheit einer ziem-.lich kleinen Wa-sserstoffmenge oder die Zunahme um eine solche kleine Wasserstoffm, enge in der Faulgasleitung 40 anzuze - J--, gen beginnt. Di.es ist ein Signal. daß der Faulraum Juperschlamm enthält und Wasserstoff Ist nun In dem FFulraumschlaffi in einem optimalen Anteil verteilt. Da ein kleiner Uberschuß an Wasserstoff nun rUckgeleitet wird, arbeiten die methanbildenden BakterJenrunmehr mit optimalem Wirkungsgrad und uandelti die von der BF,1--terleiigruppe I erzeugten organischen Säuren in Failgas und '.-lasser um. Pas in der LeittLng 44 rüvkgeleitete Gas noch mehr mit Wasserstoff anzureichern. Mei#_le -#ltirmeenergie Iii dem G.-.sumbJ-lder 5)L; zu vergeuden* In. einer der. -1-ehre der #bürf1.ndung arbeitenden wird die Verveil-zeit einer vorgegebenen Ladung von primärem -chlL.iiun in dem Faulraum --wn biclogischen Abbau aller organischen Feststeoffe wesentlich h-ir----tllgesetzt; sie kann ctwa nur die -derc-f.ar- den l'aulprozc3 de:ü gleichen,-- Ladung in einem Faulraum ohne Anwendung.v.Dn Supers-ohlamm betragenn BetrJ--ebzveraleich Um die Auswirkungen des Superschla.mme auf den Faulprozeß 'beurteilen zu können, wurde ein--Versuch geplant der einen Vergleich eines mit gesteuer-tem Rücklauf arbeitenden Kontrollraums mit einem Faulraum desselben Typs aber mit Wasserstoffanreicherung zur Erzeugung von Superschlamm bot. Die Art des Versuches ist in-Fig- 3 gezeigt. Die Faulräume wurden mit der gleichen Menge primärenSchlammes--auijeiner städtischen Abwasseranlage gela den. Zu Beginn Jeder neuen Zeitspanne. etwa eines jeden Tagest wurde ein Einheitsvolumen von Faulschlamm aus jedem Faulräum entnommen u4nd durch das gleiche Volumen primären Schlamms ersetzt. Dieses wird als "Feststoffbelad.ung" bezeichnet. Die Netto-Faulgasproduktion in Leitung 46. Figa- 2. (Volumen) wurde filrjede Zeitspanne bestimmt. Dieses Verfahren wurde von Zeitraum zu Zeitraum durchgeführt (die Prüfperioden betrugen jeweils einen 24-Stunden-Tag). Die Ergebnisse des Experiments sind in V-ig. 3 dargestellt. Die Anfangsbeladung mit flüchtigen Feststoffen wurde so gewählt, daß sie innerhalb de#? erwarteten: KapaziüL##.t des Kontrollfaul- raumes lag. --Jine gewählte BeiadLrig #,iurde oft mehrere Test- perL-oden lang beibehalten. Nach einigen ,"i-ifanF-,-T)eri-oden (Z*i3* d m ofA 144 Tal- Lisv.) "vt3rde die Drladung mit e- C.f flüchtigen--Fests't fen#er'-.Z3ht und dann d-"-ese2 Verfahren weiterverfolgt. Wid zu erwarten -war, wuchs die volumenmäßIge- Nutzproduktion an Faulgas mit fortschreitendem Experlment für Jede Periode an. Die Gasproduktion des-Kontrollfaulraumes erreichte nach 13 Tagen eine Spitze. nachdem einen Tag langutt einem Schlamm gearbeitet wurle" dem eine Feststoffbeladung vorm 37 Gewichtseinheiten pro Volumeneinheit des Faulraumes (Faulraumkapazität) zugegeben worden war. Dann fiel . die Netto-Faulgasproduktion steil ab und zeigte damit an, daß die Konzentration an organischen Säuren In dem-Schlamm des Kontrollfaulraumes genügend hoch war, um die Aktivität der Bakterlengruppe I zu behindern.Since when the throttle valve -_56 is closed, more fouls are diverted via the Ga, sumbilder.50 and the hydrogen feed through the return line 44 is increased, this requires an increased supply of heat to the gas converter. Commercial devices of the type mentioned work to automatic When the Gasumbilder has a sufficient capacity and the digester normal - works, a point is reached at which the hydrogen indicator 60, the presence of a ziem-.lich small Wa-sserstoffmenge or the increase of such a small Wasserstoffm, narrow in the digestion gas line 40 to display - J--, gen begins. It is a signal. that the septic tank contains Juperschlamm and hydrogen is now distributed in the FFulraumschlaffi in an optimal proportion. Since a small excess of hydrogen is now fed back, the methane-forming bacteria work more efficiently and convert the organic acids produced by the BF, 1 - transfer group I into fail gas and water. In the pipeline 44 backward gas to be enriched even more with hydrogen. Mei # _le - # ltirmeenergie Iii dem G .-. SumbJ-lder 5) L; to waste. one of. -1-honor of the #bür1.ndung working person is the dwell time of a given charge of primary -chlL.iiun in the septic tank -wn biclogical dismantling of all organic solids essentially h-ir ---- tllosed; she can ctwa only the -derc-f.ar- den l'aulprozc3 de: ü same, - Charge in a septic tank without application of the Supers-ohlamm operation with a digester of the same type but with hydrogen enrichment for the production of super sludge. The type of experiment is shown in Figure 3 . The septic tanks were loaded with the same amount of primary sludge from a municipal sewage system. At the beginning of every new period. about every day, a unit volume of digested sludge was removed from each digester and replaced with the same volume of primary sludge. This is referred to as "solids loading". The net digester gas production in line 46. Fig. 2-2 (volume) was determined for each period. This procedure was carried out from period to period (the test periods were each a 24-hour day). The results of the experiment are in V-ig. 3 shown. The initial volatile solids loading was chosen to be within the #? expected: capacity ##. t of the control lazy room lay. --Jine selected BeiadLrig #, I often had several tests Maintain pearl or soil for a long time. According to some, "i-ifanF -, - T) eri-oden (Z * i3 * dm ofA 144 Tal-Lisv.) "Vt3rde the charge with e- Cf volatile - Fests't fen # er '-. Z3ht and then d - "- ese2 procedure followed up. As was to be expected, the useful volume production of digester gas increased with progressive experimentation for each period. The gas production of the control digester reached a peak after 13 days. one day after langutt a slurry wurle worked "to the net biogas production had been added, a solids loading in front of the 37 units of weight per unit volume of the digestion chamber (digester capacity). Then fell. steeply and indicated so that the concentration of organic acids in the sludge of the control digester was high enough to hinder the activity of bacterial group I.

Der verbesserte FaulrauM. der den erfIndungegemäß erzeugten Superschlamm enthielt. lieferte durchgehend in jeder Periode eine höhere Nutzgasproduktion als der Kontrollfaulraum.The improved lazy room. the super sludge produced according to the invention contained. consistently delivered a higher useful gas production than in each period the control lavatory.

Da,' die methanbildenden Bakterien und die Gruppe-I-Bakterien nacheinander arbeiten zeigt dies an. daß die methanbildenden Bakterien wirksam die organischen Säuren in Gas umwandelten und das dies wiederuni die '-,jirkung der Bakterien der Gruppe 1 beschleunigte. Die Tatsache. daß vor Erreichen der Spitze erhöhte Faulgasvolumina produziert -wurden, während die BeladÜngen mit flüchtigen Feststo:Pfen fortgesetzt und *tatsächlich gesteigert vurden, zeigte an. daß die Bakterien In beiden Faulrätunen praktisch mit optimalem Wirkungsgrad unter ihren speziellen Umweltbedingungen arbeiteten.Since, 'the methane-producing bacteria and the group I bacteria are working in sequence indicates this. that the methane-forming bacteria effectively converted the organic acids into gas and that this in turn accelerated the action of the bacteria of group 1 . The fact. that increased digester gas volumes were produced before the peak was reached, while the loading with volatile solids continued and actually increased, indicated. that the bacteria in both digestion units worked practically with optimal efficiency under their special environmental conditions.

Wie Fig. 3 zeigt, trat die Spitze und der Abfall bei dem erfindungsgemäß verbessertan'Faulraum erst ein. als dieser Faulraum mit einer-täglichen Feststoffbeladung von 50 Einheiten 6 Tage lang gearbeitet hatte und an dem 31. Tag des Experiments. Der Kontroll-Faulraum war mit einer- Feststoffbeladung von nur 37 Einheiten nur einen Tag lang betrieben worden, bevor er abfile* Es ist augenscheinlich. daß ,der erfindungsgemäß verbesserte Faulraum seinen Betrieb unbegrenzt mit einer Festestoffbeladung von 49 Einheiten bel.einer Nutzgaxproduktion von 18-Einheiten hätte fortsetzen können. wie durch die gestri.chelt gezeichnete Kurve in Fig- 3 oben rechts veranschaulicht ist.. Diese geringfügige Abnahme der Bäladung stellt eine stetige Faulgasproduktion von 15 Volumeneinheiten gegenüber weniger als 12 Einheiten für den Kontro'llfaulraum dar. Die brauchbare Fest£toffbeladung des'verbesserten Faulraumes gemäß der Erfindung mit 49 Einheiten liegt um 32 j# höher als die maximale Beladungdes Kontrollfaulraumes und würde die ständige betriebsmäßi-ee Beladung des letzteren noch um einen größeren Przentsatz. übertreffen.As FIG. 3 shows, the peak and the waste only occurred in the case of the improved digestion chamber according to the invention. when this digester had operated with a daily solids loading of 50 units for 6 days and on the 31st day of the experiment. The control digester had been operated with a solids load of only 37 units for only one day before it drained * It is evident. that the digester improved according to the invention could have continued its operation indefinitely with a solids loading of 49 units and a useful gas production of 18 units. as illustrated by the dashed curve in Fig. 3 top right. This slight decrease in the charge represents a steady fermentation gas production of 15 volume units compared to less than 12 units for the control digester Digestion room according to the invention with 49 units is 32 j # higher than the maximum loading of the control digestion room and the constant operational loading of the latter would be a larger percentage. surpass.

Das System der Fig. 2. bei dem Wasserstoffgas in das Rücklaufsystem für das Faulgas eingeleit£t wird,mird, sobald ein stetiger Betriebszustand erre-iclt Ist. unter der Annahme. daß es keine Restfluktuationen in der Natur des eingespeisten primären Schlammes gibt. sich selbsttätig aus-gleIchen. Eine gewisse Faulgasmenge wird ständig zurückgeleitet. indem sie aus der Leitung 40 mit Hilfe des Gebläses 42 abgezogen .und durch die Rückleitung 44, die zu dem Zerstäuber-'# führt, erneut in den Paultaum- eingeleltet wird. Diese 'RückleItung hat nur einen geringen iginfluß auf die Nutz-Füalgasprodukt:Lon in der Leitung 46t -sobald In der Leitung 40 sich-eih stetiger Zustand-,der Gasproduktion-eingestellt hat. Unter diesen steetigen Gletöhgewichtsbedingungen'egibt es Immer eine verhältnismäßig konstante Nutzfaalgasproduktion (hauptsächlich Methan und Kohlendioxid) In der Leitung 46. Bei dem bevorzuzten.Ausführungsbeispiel der ErfIrdung. das in Figw 2 gezeigt Ist. vird jedoch die Beladung mit flüchtigen Feststöffen gesteigert und die Gesamtgasmenge in der Lei-. tung 40 über-trifft die Nutzgasproduktlon in der Leitung 46. Das bevorzugte Verfahrpn zur Ausübung der Erfindung sieht die Verwendwig eines Faulmumes vor. der mit einem Rücklaufsystem fUr das Paulgas und mit einer Zerstä:ubervorrichtung. beispielsweise dem , Zerstäuber 34 der Fig. 2. versehen ist.The system of FIG. 2, in which hydrogen gas is introduced into the return system for the digester gas, is activated as soon as a steady operating state is reached. under the assumption. that there are no residual fluctuations in the nature of the primary sludge fed. self-equalize. A certain amount of digester gas is constantly returned. in that it is withdrawn from the line 40 with the aid of the blower 42 and re-introduced into the Paultaum- through the return line 44, which leads to the atomizer - '#. This return line has only a slight influence on the useful filler gas product: Lon in the line 46t -as soon as the gas production-has ceased in the line 40-eih steady state. Under these steady glacier weight conditions there is always a relatively constant production of useful gas (mainly methane and carbon dioxide) in line 46. In the preferred embodiment of the invention. which is shown in FIG. However, the load with volatile solid matter is increased and the total amount of gas in the pipe is increased. device 40 exceeds the useful gas production in line 46. The preferred method for practicing the invention provides for the use of a foul man. the one with a return system for the Paul gas and with an atomizer device. For example, the, atomizer. 2. Apply 34 of FIG.

Etn solcher FiAulraum'ist vollständig In der Forrest-Patent.schrift beschrieben. Weiter iest es -.iieclcmäpig, Wasserstoffgas in das Zerstäubungssystem einzuleiten und dieses Gas mit Hilfe eim Gasumbilders zu erzeugen. der a-.-1 die Ruck-leitung für das Faulgas angeschlissen izt. IL,1 all#,cmeinen ,ahnen- der 1-,#im jeeccii der Gas- di.rc#-- ei-rie Duelle für rel-vien oder fi,:*,r ein --'rc-r;ii-sch vc.---l '.iasserstcff iPit anderen G##-sen ersetzt werden, wenn solche Wasserstoffgemische rationell verfügbar sind. Auch liegt es im Umfang der Erfindungs die Gasrückleitung-und das Zerztäubersystem unabhängig von der Zuleitung von molekularem Wasserstoff zum Paulraum aus einem eigenen Vorrat betreiben zu können. Bei dieser Betriebsart wird Wasserstoffgas-durch nicht gezeigte Mittel direkt in den Faulraumtank eingeführt und nicht, wie In Fig.. 2 gezeigt% in die Rückleitungt Bei dem beschriebenen AuAführungsbelspiel ist der In den Faulraum eingespeiste Schlamm als Oprimärer Schlamm" bezeichnet. Jedoch ist die Herkunft des Schlammes für die Erfindung nicht wesentlich.Such a space is fully described in the Forrest patent. It is also possible to introduce hydrogen gas into the atomization system and to generate this gas with the help of a gas converter. the a -.- 1 connected the return line for the digester gas. IL, 1 all #, cmeinen, anticipating the 1 -, # im jeeccii the gas di.rc # - ei-rie duels for rel-vien or fi,: *, r a - 'rc-r; ii-sch vc .--- l' .iasserstcff iPit other G ## - sen replaced when such hydrogen mixtures are efficiently available. It is also within the scope of the invention to be able to operate the gas return line and the atomizer system independently of the supply of molecular hydrogen to the Paulraum from a separate supply. In this operating mode, hydrogen gas is introduced directly into the digester tank by means not shown and not into the return line, as shown in FIG of the sludge is not essential to the invention.

In den beigefügten-Ansprüchen soll der Ausdruck'#tprimiirer-Schlamm" einen Abwasserschlamm bedeuten, der auch vonanderen Quellen anstelle eines ersten Absetzbeckens. beispielsweise von einem Durchltiftungstanki einem Rleselfilter oder dergleichen stammen kann.In the appended claims, the term '#primiirer-mud " mean a sewage sludge that is also from other sources instead of the first Settling basin. For example, from a through-flow tank, a Rleselfilter or such as can originate.

Claims (2)

a t e n t a n s p r ü c h e 1. Verfahren zur anaeroben Abwasserschlammbehandlungt dadurch gekennzeichnet. daß der Schlamm in einen anaeroben Faulraum 'eingebracht wird, daß In den Schlamm eine Substanz eingeleitet und darin,verteilt wird, die für methanbildende Bakterien-anabolisch (Aufbauenergie spendend) ist. und daß die Faulgage aus dem Faulraum entfernt werden. atentans p r ü che 1. Process for anaerobic wastewater sludge treatment characterized. that the sludge is introduced into an anaerobic digestion chamber, that a substance is introduced into the sludge and distributed therein, which is anabolic for methane-forming bacteria (donating energy). and that the putrefaction is removed from the digester. 2. Verfahren nach Anspruch l.'dadurch gekennzeichnet, daß die-Anwesenhe,it oder Abwesenheit der anabolischen Substanz in den abgeleiteten Faulgasen bestimmt wird und die -'#-m#'inführung von anabolischer Substanz derart gesteuert wird% daß ein gewisser Anteil dieser Substanz in den abgele iteten Faulgasen vorhanden Ist. 3-- Verfahren-nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet. daß die anabolische Substanz Wasserstoffgas ist. Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet. daß der Wasserstoff aus dem aus dem Faulraum abgeleiteten Faulgasstrom durch Gasumbildung oder Aufspaltung gewonnen wird. .0 Verfahren nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet. daß der WasserstoffEiner eigenen Vorratsquelle entnommen wird. 6. Verfahren nach Anspruch 3 ödet 5i bei dem miridestens ein'IL1 der aus dem Faulraum abgeleiteten Faulgase noch einmal durch den-Faulraum geschickt wird$ dadurch gekennzeichnet. daß die zum Faulraum rückströmenden Faulgase mit dem Wasserstoff angereichert werden. 7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6. dadurch gekennzeichnet. daß dig Umwandlungsratfe von Faulgas in Wasserstoff derart gesteuert-wird. daß In dem aus dem Faulraum ausströmenden Faulgas eine kleine, aber meßbare --Jasserstoffmenge vorhanden Ist. 8. Verfahren nach Anspruch 4.-dadurch gekennzeichnet, daßnäas aus.dem Faulraum abfließende Faulgas in zwei Zweige unterteilt wird und aus beiden Zweigen Gas zum Faulraum rückgeleitet wird und daß die Nutzgasproduktion aus dem einen Zweig entnommen wird. während das Faulgas in dem anderen Zweig In Wasserstoff und Kohlenmonoxid umgebildet wird, wobei das Strömungsverhältnis in den beiden Zweigen so eingeregelt wird-, daß Wasserstoff in dem aus dem Faulraum abströmenden Faulgas wahrnehmbar Ist. 9. Verfahren nach Anspruch 8t dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoffgehalt In dem Faulgas auf einem niedrigen Wert gehalten wird. 10. Verfahren -zur anaeroben Behandlung von Abwasserschlamm, bei dem die biologisch abbaubaren Fests toffe in dem lamm von.einer Bakterlengruppe I In Fettsäuren umgewandelt werden,-die Fettsäuren von methanbildenden Bakterien In Wasser. Methangas und gasförmiged Köhlendioxid umgewan-und diese Gase, wenn äie,gebildet sind. aus dem Schlamm abgezogen werden. dadußch gekennze:bhnet-. -daß für die methenbildenden Bakterien eine anabolische (aufbauende) Substanz zur Verfügung gestellt wird, deren Stoffwechselenergle-diejenige übertrifft% die die Bakterien aus dem Schlamm bei ihrer Einwirkunz entnehmen können. und daß diese anabolisehe Substanz in den Schlamm eingeleitet wird& um von den methanbildenden Bakterien assimiliert zu werden mit dem Ergebnist daß die Umwandlung von Fettsäure durch diese Bakterien gesteigert wird. 11. Vorrichtung zur Durchführunk des Verfahrens nach einem Vder Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eiren Faulraum (14). In den primärer Schlamm eingespeist vJ.rd" an dem eine Leitung (40) zum Abführen der Faalgase aus dem Faulraum sowie eine Ableitung (19) für den behandelten SchlaW angeachlossen Ist und der eine Verteilungsvorrichtung (36,34) zum.-Dispergieren gasförmigen Wassereoffs In dem Faulratunschlamm enthält, die derart beschickt ist. daß in dem aus dem Faulraum abgezogenen Faulgas Wasserstoff vorhanden iste- 12'. Vorrichtun_7 nach Anspruch 11. gekennzeichnet durch eine (5,0).. die mindeze-Gens einen Teil der aus -dem Paulraur-i ab-gezogenen Faulgase In gasförmigen Wasserstoff
und andere Gase umbildet und von der aus eine Rückleitung en (54) fürden gewonnen/gasförmigen Wassemtoff zu dem Schlamm
im Faulräuh vorgesehen ist. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12. dadurch gekennzeichnet, daß die Rückleitung (54) von der Gasumbildungseinrichtung ,(5G) an eine Rückleitung (44) für einen Teil der nicht umgebildeten Faulgase angeschlossen ist. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13. gekennzeichnet durch eine mit der Gasumbildungseihrichtung (50) gekoppelte lIe.geleinrichtung (96)" die die --binstellung der rückgeleiteteA Wasserstoffmenge gestattet. 1-5. Vorridhtung nach Anspruch 14. dadurch gekennzeichnet. daß die Ilte--geleinrichtung (56) ein. zu der Gasumbildungseinriclitung (50) parallel geschaltete-- Drosselventil ist. 16. Vorrichtung- nach einem der z'%.risrirUtehe 11. b is 15. - gekennzeichnet durch eine 14eßvorri.-chtj--,l.cy (6o) zur Bestimmung,des Wasserstojifanteils in derr. aus dem Faulraum abströmenden Fa i-"lLas2. The method according to claim l.'dark characterized in that the presence, it or absence of the anabolic substance in the derived digester gases is determined and the - '# - m #' introduction of anabolic substance is controlled in such a way% that a certain proportion of this Substance is present in the derived digester gases. 3-- method according to claim 2, characterized. that the anabolic substance is hydrogen gas. Method according to claim 3, characterized. that the hydrogen is obtained from the digester gas stream derived from the digester by gas conversion or splitting. .0 method according to claim 3, characterized. that the hydrogen is taken from its own supply source. 6. The method of claim 3 ödet $ is sent at the miridestens ein'IL1 the fermentation gases derived from the digester again by-septics 5i characterized. that the digester gases flowing back to the digester are enriched with the hydrogen. 7. The method according to claim 5 and 6, characterized. that the conversion rate of digester gas into hydrogen is controlled in this way. That there is a small but measurable amount of hydrogen in the digester gas flowing out of the digester. Is 8. A method according to claim 4, characterized-in is divided daßnäas aus.dem digester effluent digester gas into two branches and retumed from two branches of gas to the digester and that the Nutzgasproduktion is removed from a branch. while the digester gas is converted into hydrogen and carbon monoxide in the other branch, the flow ratio in the two branches being regulated in such a way that hydrogen is perceptible in the digester gas flowing out of the digester. 9. The method according to claim 8t, characterized in that the hydrogen content in the digester gas is kept at a low value. 10. Process -for the anaerobic treatment of sewage sludge, in which the biodegradable solids in the lamb von.einer Bakterlengruppe I are converted into fatty acids, -the fatty acids of methane-forming bacteria in water. Methane gas and gaseous carbon dioxide are converted and these gases, if any, are formed. withdrawn from the sludge. there are marks: bhnet-. -that an anabolic (anabolic) substance is made available for the methene-forming bacteria, the metabolic energy of which exceeds that which the bacteria can take from the sludge during their action. and that this anabolic substance is introduced into the sludge & to be assimilated by the methane-producing bacteria, with the result that the conversion of fatty acid by these bacteria is increased. 11. A device for carrying out the method according to any one of claims 1 to 10, characterized by a digester (14). Feeded into the primary sludge vJ.rd ″ to which a line (40) for discharging the waste gases from the digester and a discharge line (19) for the treated tube is connected and which has a distribution device (36, 34) for dispersing gaseous water Contains in the digester sludge which is charged in such a way that hydrogen is present in the digester gas withdrawn from the digester. 12 '. Vorrichtun_7 according to claim 11, characterized by one (5.0) .. the mindeze gene is part of the off -dem Paulraur-i withdrawn fermentation gases in gaseous hydrogen
and other gases and from which a return line en (54) for the recovered / gaseous hydrogen to the sludge
is provided in the Faulräuh. 13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the return line (54) from the gas conversion device (5G) is connected to a return line (44) for part of the non-converted fermentation gases. 14. Apparatus according to claim 12 or 13, characterized by a gel device (96) coupled to the gas conversion direction (50), which allows the return of the amount of hydrogen. 1-5. Vorridhtung according to claim 14, characterized Ilte - gel device (56) a. Throttle valve connected in parallel to the gas conversion device (50) . 16. Device - according to one of the z '%. RisrirUtehe 11. to 15. - characterized by a 14eßvorri.-chtj-- , l.cy (6o) to determine the hydrogen content in the faulas flowing out of the digester
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EP0044948A1 (en) * 1980-07-25 1982-02-03 Howaldtswerke-Deutsche Werft Ag Process and apparatus for the production of gas from, especially, agricultural waste products

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US3383309A (en) 1968-05-14

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